物联网智能教育范文

时间:2023-08-23 16:12:10

导语:如何才能写好一篇物联网智能教育,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

物联网智能教育

篇1

关键词:智能交通;物联网;交通管理模式

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-02

物联网作为新一代信息技术的代表,它是全球技术发展的方向,物联网是信息化与工业化融合的重要途径和载体,也是信息产业发展的第三次浪潮。而智能交通作为国家“十二五”期间重点扶持的新兴产业之一,同时也是最迫切需要融合物联网相关技术的领域之一,面临着巨大的发展机遇。很显然,ITS(智能交通)离不开各类传感器对交通数据的采集,离不开局域、网络的交通信息共享,离不开智能系统的监控和管理。物联网具“信息、和智能”两大特征,其在城市智能交通领域的应用,必将引领城市交通的管理和服务发生革命性的变革。智能交通行业中利用物联网技术、网络和设备来实现交通运输的智能化,智能交通系统与物联网的相互融合,必能促进中国智能交通系统的大发展。

智能交通系统着眼于提高交通基础设施运行效率,立足解决交通拥堵、交通事故以及与交通运输业密切相关的能源和环境等问题,借助于电子信息以及科技等领域的优势,综合运用各种高新技术实现对人、车辆、道路以及交通与运输的智能化监控与管理,实现感知道路的各种信息(交通拥堵、重大事件、公交、停车信息、环境(尾气)与天气等;采用互联网、广播电视网、3G天线网络等三网融合的数据传输系统实现任何时间、地点的实时道路状况及数据的交互与传输;充分发挥数据信息有效价值,将数据信息分层分类及时发送到相应的部门和用户群体;为机动车驾驶员和市民提供最佳的出行路线;为政府及有关职能部门应对突发事件和交通道路指挥及未来发展提供决策参考与依据。

1 基于物联网的智能交通体系框架的研究

传统的交通信息采集方式落后并且手段单一,不能实现24小时的实时提供现场信息的实际情况以及道路拥堵疏通和突发交通事件的实时处置能力有有限的情况下,我们采用基于物联网架构的智能交通体系,采用多种交通信息采集手段,结合出租车和公交以及其车辆的日常运营,采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术,实现对交通信息要素的全天候实时获取。通过路网流量分析预测和交通状况研判,为路网建设和交通控制策略调整及相关交通规划提供辅助决策和反馈。

智能交通体系框架下的智能交通体系通过实时全天候采集和智能分析并结合车载无线定位装置等多种通讯方式,实现了车辆路径规划、动态诱导和区域路网交通管控,能够使整个交通信息系统进行整合,为交通指挥中心信息平台提供实时信息。为情报分析和指挥决策提供数据支持。在目前智能交通体系中车辆信息采集方式有固定式采集和浮动车式采集。固定式采集方式通过安装检测设备,从而对机动车信息进行检测。而浮动车将采集所得的位置和时间数据上传给数据数据处理中心,由数据处理中心对数据进行存储、预处理,然后利用相关模型算法将数据匹配到电子地图上,计算或预测车辆行驶速度、旅行时间等参数,对路网和车辆实现“可视化”管控。浮动车采集技术是固定点采集技术的重要和有益的补充,它实现全流程的信息采集,结合固定点式采集,能够为路网数学模型的建立提供更全面丰富的数据。

2 基于物联网的智能交通诱导系统的应用研究

智能交通诱导系统主要利用屏信息,对驾驶员提供诱导。驾驶员通过信息板实时对应交通节点下游的部分路网交通状态,来选择交通行驶路线。并能够对交通管理措施提供跟踪反馈。交通诱导屏信息子系统主要功能包括:

2.1 提供在线车辆诱导、紧急事件的通告信息。交通诱导信息包括道路拥堵信息、快速路出口匝道拥堵信息、以及根据天气状况、路面及路面设施检修状况、特殊情况需要封闭道路等各种交通警示信息等,即时通知驾驶员,以提高其警觉性,实现车流的合理导向,缓解车流分配不均对交通造成的影响,保障车辆的安全行驶。

2.2 智能交通诱导系统的控制模式。智能交通诱导系统包括自动和手动两种控制模式,系统可以自由的在自动和手动之间切换。诱导系统在自动情况下,系统自动向交通诱导屏发出显示道路交通状况的信息,红色表示堵塞、黄色表示拥堵、绿色表示畅通。在手动的情况下,系统自动向交通诱导屏发出显示道路交通状况的信息需经操作员手工确认方可,同时操作员可手工向交通诱导屏发送文字信息。

2.3 可变动态文字警示信息显示。智能交通诱导系统中的信息标志牌不应该固定不变的文字信息,应该重要的路况信息、警示信息,以便提高交通诱导屏的可读性。

3 基于物联网的智能交通车联网系统应用

城市交通的发展涉及多个部门,需要建立统一高效的协调机制。物联网目前处于概念设计期,希望政府、研究机构、高校、企业里能够重视对这项技术的研究,这是一次非常难得的创新机会;RFID是物联网得以实现最为重要的核心技术之一,城市交通领域应用潜力巨大;车联网将成为城市智能交通发展的核心。国家发改委已经先期启动基于物联网的城市(广州)智能交通试点示范,这些工作的开展必将带动我国相关产业的发展。

“车联网”是面向物联网的城市智能交通发展的一条创新之路。汽车具有数量大、机动性强等特点,一直是城市交通管理的重点和难点。车与车、车与人、车与道路的协调一致是智慧城市的重要体现。车联网作为物联网最具有发展前景的典型应用,是物联网以及智能汽车两大领域的重要交集,是战略性新兴产业之一,也是未来智能交通拓展的方向。“车联网”更具体、更容易落地实施;车联网的构成不仅仅是汽车,还包括道路、行人等,涉及整个城市交通系统。

3.1 车联网的几大特性。所有车辆都是具有独立身份和独立思考能力的智能体,就像一个智能机器人,能自动判断路况,不需人驾驶;所有车辆都可以实时感知自身、以及与其相关的物体的身份和状态,借助无线通讯,城市内车与车之间,车与建筑物之间,以及车与城市基础设施之间实现互联互通;所有车辆所在的系统呈现出物体协同运作、系统状态最优的自组织运行模式,车辆如深海中的鱼群快速地游动却彼此永不相撞。

3.2 车联网面临的四大挑战。(1)规模。与汽车保有量的迅猛增长相对应的是,汽车相关的信息采集的种类也从单一的车辆身份信息逐步拓展至汽车的身份信息、运行信息、状态信息和事件信息等,数据规模将突破几十甚至几百PB级,迫切需要海量信息的传输、存储和处理技术。车联网将依托汽车智能平台实现节点级的海计算分层自组织形成局部智能,解决90%的感知数据处理。车联网先导试验阶段将支持百万级车辆的联网应用。(2)性能。汽车具有数量众多、个体分散、机动性强、牵涉面广等特点,需要支持复杂应用场景、高速移动状态下的信息感知技术。(3)安全。从互联网的虚拟空间拓展到车联网的物理空间,通过网络就可能实现对现实世界车辆的攻击,信息安全和危机处置将面临的更大的挑战。(4)隐私。车联网可使每辆车成为一个节点。海量的涉车信息自动进入网络,一切都将越来越“透明”,信息管理的权限设定将涉及基本的法律问题,甚至道德伦理问题,需要信息分级权限技术、隐私保护技术。

参考文献:

[1]杨铁军.智能技术在交通物联网中的应用和探讨[J],2011.

[2]张莉莉,史鹏飞,陈剑.物联网在智能交通中的应用研究[J],2010.

[3]张毅,唐红.重庆邮电大学通信与信息学院:物联网综述[J].数字通信,2010.

篇2

关键词:智能交通;互联网;物联网;不停车收费

智能交通是大家都很关心的问题,因为我们天天面对滚滚车流,这可能是大家在日常生活中天天遇到的问题,我们所有的人都是交通的参与者,我们都是交通方面有发言资格的人。所以交通的问题,大家都会提出自己的看法,都会在自己的角度,对每一个城市的交通,对每一条高速公路的交通,对每一个小区的组织提出自己的看法。这是对一个大的问题不同的角度不同的侧面提出来的。所以交通的问题是一个很难解决很难说清楚的问题。尽管我们的交通有了很大的改善,我们的基础设施、我们的车辆、我们的交通组织有了很大的进步,但是,大家仍然会提出很多不满意的方面。

对于互联网,我一直在关注,很多专家都在讲,把物联网用在交通当中,把所有的汽车都变成可以识别、可以管理的实体,是否就可以解决我们的交通问题了呢?其实,我们当前的交通,是一个需求和供给的矛盾。在这样一个矛盾过程当中,如何去破解它,是我们今天大家共同面对的问题。是否把所有的车辆都放在一个系统当中,是否可控,我们的交通问题就解决了呢?我们设想一个阶段的情况,在我们每天下班的时候,我们的道路上,如果说道路资源已经没有了,如何调节呢?我们有调节的空间和余地吗?所以,今天北京市的交通就面临这样的情况。我们今天的交通,是在现有已有资源的情况下,对各个方向需要进行交通服务的人,在时间和空间上进行相应的分配,所以就有堵车。我们是在现有资源的条件下,怎么更有效地提高基础设施的使用效率,更有效地提高车辆的利用效率,给老百姓提供更好、更方便的出行环境,这才是智能交通要做的事情。

对于当前所遇到的问题,我们要从多个角度来共同解决。对于城市化,对于城市的交通基础设施,我们肯定还是要继续进行建设的。但是,在现有资源有限,资金有限,环境条件有限的条件下,要使已有的基础设施发挥更大的效率,这是我们管理技术要解决的,这是我们今天所面临的很重要的问题。

智能交通在历史上,如果按照1994年第一届世界智能交通大会来说,已经走过了将近18年的历程。现在,智能交通已经在全世界各地有了长足的发展。在不停车收费系统当中,现在最好最大的不停车系统在日本,已经有了4 300万用户,而日本的车辆有6千万到7千万,这在很大程度上解决了日本的收费系统问题。

日本现有动态导航信息系统超过了3千万用户,这也是世界上独一无二的有动态导航的大系统。日本的商业模式比较有特色,而且与它相关的各个行业都得益,老百姓得益,产业界得益。对于智能交通下一步的发展,我们交通运输部正在做新一代的智能发展战略。

新一代的智能发展战略,是在我们国家前一段的工作基础上建立起来的。前一阶段,我们跟踪世界还是比较早的,就像我们说物联网,大家刚有苗头就开始跟踪,中国的跟踪也是从上个世纪90年代末期开始的。那个时候,我们是以跟踪为主。到了“十五”期间,在国家科技项目的支持下,做了一些试点,到了“十一五”期间,有了大规模的应用,有几个典型的系统可以体会到,其中首推第一个北京交通的智能化管理系统,在奥运会期间,保证了整个奥运会的顺利举行。当然,北京也实施了限行措施,确实起到了有效的作用。现在有很多北京居民每天都能够在大街上享受到动态交通信息的服务,比如路侧交通信息显示装置,比如说有一部分有交通信息的导航设备,比如说可以使用交通IC卡乘坐公共汽车。对于有驾照的人来讲,在北京市任何一个有电脑终端的交通或者警察管理部门,都可以办理车务手续。前两天也开始了在邮局办理车务手续的服务。这就是北京的智能交通系统。

“十一五”期间,在上海世博会和广州的亚运会都有智能交通大型活动。上海世博会上持续了180多天。有7千多万人次参加,世博会期间是没有进行交通限行的。动态的交通服务、动态的交通组织、良好的换乘服务,为上海世博会的举办提供了一次重要的支撑,这是一个非常典型的智能交通的应用。

在“十一五”期间,我们国家还举办了大型的智能开发项目,包括有联网不停车收费系统。在这个过程中,我们开发了全部自主知识产权的中国不停车收费系统,而且了系列国家标准和行业应有规范。在2008年,抢在奥运会之前,我们正式向社会提供服务。这项工作实施几年来,取得了非常好的效果。截至2011年,已经有22个省开通了不停车收费系统。全国到现在已经有各类不停车收费业务。这是我们国家在智能交通领域唯一的大规模智能交通系统。为我们建立全国覆盖网的超高速区域局域网,以及所有道路的数据交换系统提供了非常有效的条件。

智能交通已经走过了很多年,但是最初不叫这个词,真正用这个词是1994年。实际上,上世纪90年代末对智能进行了结构体系设计。我们交通部当时是在2005年的时候专门翻译了资料,我们制定“九五”计划的时候,智能交通就是其中的一项计划内容。大家可以看到,当时已经考虑到通信的问题,考虑到车辆的识别问题,考虑路和车之间的数据交换问题,考虑了车和车之间的数据交换问题。所以,我可以告诉大家,把这些东西用在交通系统里,进行完整的设计,在国际智能交通界是从上世纪90年代末开始的。

我国在这个领域当中,长期坚持车路系统或者车车系统的研究,现在已经接近实用。真正国际上做到什么程度了,我们给大家介绍一点东西。从上世纪90年代提出来智能车路系统,到智能车辆系统,到车路集成系统,美国通过了十多年来走过这样的路程,在2008年的时候,就进行了车路和车车合作系统的实验。

在去年奥兰多举办的世界智能交通大会上,就专门对车和车之间的数据交互,也可以说是我们大家说的车联网进行了大规模的实验,但是这个实验演示告诉大家,可不是一个厂商在做,是我们大家能够见到的所有的汽车厂商,通用、福特、尼桑、奔驰,大家都在一个平台上做。欧洲的车路合作系统,也已经进入到了现场实验,他们的实验是2008年开始的,现在正在进行第三阶段,其实第三阶段已经快结束了。在这个领域里,不是解决交通拥堵,而是解决道路安全的问题。整个事故发生率下降了60%~70%。所以大家共同做这个产业。结果到去年,在日本7 000~8 000 km的高速公路上,所有的布局已经接近完毕。为这个专门设计的车载设备,全部实现了产业化,并计划在五年内再发展1千万用户,也就是在原来3千多万用户的基础上再发展1千万的用户。这个车载导航安全辅助驾驶,不停车收费都可以提供,在车前装或后装,都已经接受了。现在正在进行的是加强车和车的属地交互,还有用于智能交通的无线交通系统。我们对国外智能交通的发展,要有一个基本的结论,对缓解交通拥堵是有用的,但是,作用是有限的。由于对安全作用突出,所以我们现在各大汽车厂商,包括欧美日的政府都在集中攻这部分,这部分还与一个很重要的就是经常谈的商业模式有关系,和车辆结合在一起,是向政府宣传的卖点,也是向消费者宣传的卖点。当然,环保也是最近的重点。在发达国家,信息领域和交通领域对智能的看法并不一样,这一点在日本有两套做法。在欧洲,欧盟委员会的信息部门和交通部门也有两个看法。

事实上,我们的不停车收费系统已经覆盖到成都了,为了实现像日本一样,打了一个很好的基础。我们也实现了我们的产业化。我们都是自己的知识产权,国际上的芯片厂商按照我们的标准生产芯片,这是我们智能交通非常赞赏的项目。北京市的情况是好的,节能减排的效果很显著,解决拥堵也有一定的成效。

今后,我们的发展战略主要体现在以下几个方面:

首先是发展方向和路径的转变。前十年围绕小汽车做了很多的工作。以管理领域服务为主,以小汽车服务为主,效率优先,借鉴国外、技术跟踪,发展由技术引领为主。未来十年,我们将为出行者服务为主,为公共交通服务为主,效能、安全、生态并重,自主发展。

交通运输部对下一阶段的工作做了总的安排。下一阶段,我们新一代的智能交通系统有什么特点呢?我想,主要有以下这么几个特点:第一是以新一代信息技术作为支撑;第二,是信息采集要到更高的阶段;第三,要更符合人的应用需求。

与前一段ITS发展相比较,具体的说,我们的技术要做很大的改变。

在技术攻关上,交通数据实时获取以及车路信息交互技术,交通数据处理技术,智能交通节能减排技术,这都是从交通的角度来讲的。

在集成应用上,公共交通服务和城市交通协调管理,交通运行角度与应急处置,出行便利化和信息服务,以及货物运输组织与优化等。

支持战略新兴产业,我们要营造产业发展的环境,推动重点领域产业的发展。

当然,还要考虑智能交通标准化,这和我们目前关注物联网的问题都有密切的关系。

最后,简单说一下新一代智能交通的开发与物联网的关系。

首先,物联网的技术和来源是什么呢?是它的技术、传感器、传输、处理。

智能交通是集成应用的系统,我们关注的是技术,而不是概念。从我们的角度来看,物联网是一个概念,是在信息不断发展中产生的。其实,它也在不断的变化。作为我们现在的系统,物联网依靠信息技术采集识别和传输处理,包括移动通信,我们就问这个技术是物联网特有的技术还是通用技术?我们认为是通用技术。

当然,从智能交通来说什么都要用,有用的就用。随着相关技术的快速发展,物联网的内涵和外延也在不断的变化,但是,我们一定要研究物联网要开发的系统和原有的应用系统有什么区别。

物联网所用的技术可能比物联网本身还要快,比如传感器。这怎么处理呢?作为智能交通,就会提出一个疑问,我是传感器的应用还是物联网的应用?这个问题可以不回答,为什么呢?因为只要能用上就可以。

有关发达国家和物联网相关的东西,比如现在大家都在谈的Telematics,它不是新东西。1997年,在北京举办的第一届智能交通研讨会上就提到过。实际上,Telematics这个词还有别的东西,什么意思呢?大家自己去理解。

智能交通当中大量地利用了传感器通信技术。在这个领域里,发达国家已经接近于实用化。日本从本国实际情况出发制定V2V、V2标准。从2009年开始到2011年,欧美日三家建立了战略三角关系,他们分别签订了协议,就是在通信领域,为什么呢?日本卖车到欧洲怎么办?欧洲卖车到日本怎么办?他们已经建立了车路合作的联盟。这就是去年刚刚成立的CAMP联盟,把汽车厂商也加入进去了。这就提出来了,我们怎么办?我们如何布局?

第一,按照智能交通领域体系化的安排来安排我们的工作;

篇3

关键词: 物联网;智能公交;研究

中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0310099-01

目前公交车已经成为人们尤其是大型城市的人们出门首选的一种代步工具,也是一个城市发展的标志,越大型的城市公交车越多,乘坐公交车的人也越多。但是当前一些城市的公交系统出现公交车堵车、乘客拥挤、信息不畅等现象,因此该文针对此类现象主要对智能公交进行了研究,其主要研究内容就是使用当前最为流行的物联网技术对公交系统进行了改进,将当前的公交系统连接成为物联网,可以使公交公司、公交车司机以及乘客三方都能通过物联网方便、及时的得到最新信息。

1 物联网的概念

物联网(Internet of Things)是指物物相连的网络,即将现实社会中的物体通过无线连接技术连接到互联网上,实现物体与物体之间连接的网络。物联网是在“互联网概念”的基础上发展起来的,是互联网的延伸。其详细定义是:通过射频识别技术(RFID)、传感器等信息传感设备,将识别出的物体信息按约定的协议与互联网相连接,进行信息的交换以及通信,以便实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,这样的一种网络概念成为物联网。物联网这个词,国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的,随着以后的发展其覆盖范围有了较大的拓展,不再只是单纯地指基于RFID技术的物联网。自从2009年8月总理提出“感知中国”以来,物联网就被正式列为中国五大新兴战略性产业之一,因此许多高校也相继产生了与物联网相关的专业。“物联网”已经成为继“互联网”之后的又一次科技革命浪潮。

2 智能公交系统的研究现状

现阶段智能公交系统已经有了很大的发展和应用,目前的智能公交系统通常包括:运营管理系统、监控调度系统、车辆定位系统、车载电子系统、网络及信息传输系统、视频监控系统、站台电子系统、停车场管理系统、车辆管理系统和客服管理系统等等。其中运营管理和监控调度系统是核心系统,是指挥和协调其它系统正常运行的中枢,各系统之间存在着大量的信息交互。信息由数据中心统一管理,各个子系统共享。公交公司管理中心与公交车之间通过以上系统已经存在较好的信息交互,甚至公交运营管理中心及公交车与站牌之间都可以进行信息交互。

3 本文对智能公交系统的探索与研究

目前的智能公交系统对于公交公司的运营管理中心与公交车及站牌之间的信息交互比较重视,但是对于公交车的司机以及乘客来说信息是不通畅的。公交车的司机不能及时地得到路线的路况信息,以及其他车辆的运行信息,可能会出现两辆相同路线的公交车碰头而另外两辆则相隔时间过长的情况。而对于乘客来说信息也是不通畅的,你想到某个地方去只能在家查好公交车路线,然后到公交站牌处等候,来一辆公交车每个乘客就会拼命地挤上去,可能会造成有些车辆拥挤不堪,有些则人数稀少,或者想去的地方有多路公交车时乘客找不到相对乘坐人员较少的车辆。

针对上述情况,本文探索研究了一种更为完善的智能公交系统,主要作用就是使公交公司能更好地管理公交车,公交车司机能更快的将一些即时信息反馈给上级部门,乘客能更方便、及时地找到需要的车辆乘坐。此系统主要采用物联网技术,将目前智能公交系统中的信息通过GPRS或3G等无线通信技术发送到互联网上,或公交车司机通过无线通信技术传送到互联网上,以便各个部门或乘客可以随时随地的查看具体情况。本系统的除了具备现有的智能公交系统的功能外还增加了一些主要功能,其中添加的主要功能为:

3.1 视频监控

公交视频监控系统由车载终端、数据传输网络及监控中心三部分组成。公交视频监控系统通过车载音视频摄录装置将车内、外监控信息摄录并存储于车载存储设备中。司机可通过车载终端的报警装置实现数据自动上传,或通过公交智能调度系统中的GPS车载终端中相关营运参数的设计自动激活数据上传,同时监控中心也可根据需要,利用无线网络对特定车辆进行音视频、图片上传或点播。所有这些监控音视频除了能被公交公司使用外,还能方便地满足应急指挥中心、交通委等管理调度视频信号联网要求。另外公交车内的乘客数量情况可以给等车的乘客提供参考。

3.2 电子站牌

原始的电子站牌的主要功能是供乘客查询公交车次、路线等,而智能公交系统中的电子站牌则需要包含更多的内容:公交车预计进站时间、路面情况、车上载客情况、视频监控等。

1)公交车进站时间预告:利用电子地图的测距功能以及车辆的实时定位功能,对停靠该站点的公交车进行定位,并对其到达该站点的距离和时间的进行预算。

2)车上载客情况预报:可以根据停靠该站点的车辆当前发送到后台的载客情况,向等车乘客预报车内乘客数量的情况,预测空闲座位数量的情况等。

3)路面情况实况:可以依靠从交管部门获取的路面拥堵情况,向等车乘客介绍本路线车辆的行驶情况,以便乘客可以有选择的乘坐。

4)广告、广播功能:可以实现对移动电视的播放和支持。如无线数字发射网的数字电视信号,或使用3G带宽进行远程视频文件的传输来实现广告或新闻播放。

5)信息查询:带有触摸屏的电子站牌,可以让乘客通过电子站牌对需要乘坐的公交线路的信息进行查询,以便更好地选择车辆乘坐。

6)视频监控:可以通过安装在电子站牌上的视频摄像头,将车站的实时视频抓取到指挥调度中心显示,以便调度中心可以更好地调度车辆。

3.3 网络查询

网络查询主要是使用物联网技术将系统中的公交车路线、某段路线中所有公交车的时间、数量等实时的反映到互联网上,或者乘客所需乘坐的公交车的预计进站时间、路面情况、车上载客情况等的实时信息和一段时间后的预测信息实时地发送到网络上,以供乘客在任何地方、任何时间可以方便地通过网络进行查询所需乘坐的公交车次,并且能及时地找到路面情况好、速度快、车内不拥挤的车次。

4 总结

通过以上功能的介绍可以看出,该文探索与研究的基于物联网技术的智能公交系统有效地解决了乘客出门乘坐公交车难的情况,使乘客可以出门前通过网络首先查询公交信息,避开乘车高峰期和拥堵的车辆,快速高效地找到最合适的乘坐车辆,也解决了公交站牌处乘客大量拥挤的现象,以达到高质量、高效率的现代生活。同时也使公交公司管理中心能更好、更实时地了解乘客情况,以及更好地管理、调度公交车。

篇4

关键词:物联网;智慧校园;校园建设;智慧技术

DOI:10.19474/j.cnki.10-1156/f.005064

智慧校园已经是校园管理工作中不可或缺的一部分,现在很多高校都在使用智慧校园,我国也在大力宣传智慧校园,支持各大高校使用智慧校园进行校园管理工作。智慧校园最大的优势提高校园管理的效率,并且可以让枯燥的教学变的更加有趣,促进学生的学习积极性,帮助高校建立一套完善的校园管理模式,使得学校生活越来越有趣。物联网技术的到来给教育行业带来了质的飞跃,校园智能化模式也在不断发展超越,物联网技术在智慧校园里的建设可以在一定程度上维护校园安全、促进学生学习热情、帮助老师进行日常管理、提高教学水平等,使教育领域实现教育管理智能化。

一、物联网下的智慧校园

物联网技术在很多方面已经实现了领先,比如在识别技术、定位和监控等方面都是佼佼者,但是由于物联网技术还是个新型技术,还有很大的发展空间,在具体的社会实践中会存在着不足,这就要求物联网技术在实际操作中不断的发现问题并进行有效的解决。物联网技术其实是互联网技术的延伸,延续了互联网技术中的帮助用户联系和沟通的作用。物联网技术的主要目的是收集数据,对信息进行加工,将这些信息传播到需要的人手中。物联网技术在具体操作中需要使用到很多的设备,为了保证信息传播的效率,必须要保证设备的质量。

(一)物联网的功能 二、物联网的功能与特征

物联网主要有三个功能,分别是智能识别、定位系统和智能监控。智能识别指的是通过扫描技术对某些特定的物体进行识别,然后对收集到的数据进行智能化的处理分析,并将这些数据快速的传送到互联网上,给人们提供便利的查询系统。

(二)物联网的特征

物联网作为新新产物,主要是为了满足人们的需要,物联网技术主要的特征是网络服务的智能化,人们通过物联网技术彼此联系,将社会生活中的实际情况通过网络进行分析传播。物联网技术的应用是人类的一大进步,帮忙人们对信息的收集,可以很大程度上提升人们的生产生活质量,实行资源共享。

三、智慧校园中的物联网技术

(一)识别信息并获取信息

随着科技的不断进步,二维码技术的发展,人们可以通过互联网了解的知识在不断增多,物联网技术应用普及度也在增加,用户可以在很多方面都利用物联网技术。像我们在学校中必不可少的校园一卡通,这就像是我们的身份证一样,象征着我们的学生身份。这种卡片在智慧校园中的使用是利用物联网技术在卡片中装置一个智能芯片,通过高科技智能折别进行信息收集,对学生的信息进行智能识别。

(二)智能控制与保护

利用物联网技术还可以对物体进行控制和保护。在课堂学习中,可以利用物联网技术对教室的温度根据天气进行调节,不仅如此还能够对调节灯光,尽量弥补自然环境带来的不利条件,为课堂学习提供一个良好的学习环境。物联网技术在智慧校园中的应用还不止这些,能够将学校与社会分开,避免社会人士对学生的影响,为学生营造一个良好的学习氛围,保护学生们的身心健康。

(三)教学环境检测

物联网技术还可以对教学环境检测,可以对校园里发生的大小事务进行实时监控,在校园中安装摄像头监控,对学生的上课情况进行监控,可以帮助老师对学生上课情况进行全方位的了解,促进老师在教学模式上的改进,同时也对学生的行为进行约束,在监控的情况下学生自觉性增加,争取一名三好学生。

四、基于物联网的智慧校园发展应用

校园信息化的建设在物联网技术的促进下已经发展成为智慧校园。物联网技术的不断成熟将校园中的信息进行智能化连接,并且快速的通过网络进行传播分析,对人们的生活产生巨大的影响,人们的学习、工作和生活等各种方面也在受着物联网技术的影响,与此同时也对促进智慧校园的完善。

(一)平安校园

通过物联网技术对校园进行监控管理,在一些重要的场所、道路等地方安装了摄像头,会有专门的工作人员进行查看,可以及时发现问题,一旦发现异常就会及时了解情况并且进行解决,这样一来可以将一些违规违法行为及时制止,提高校园的安全。对进出校园内部的车辆和人员及时进行实名记录,出现问题时可以及时进行查询,保证校园师生的安全。除此之外,还要对老师和学生的身份进行确认,在课题上实行考勤制度,全方面保证校园的安全。 (二)智慧图书馆

智慧图书馆的建设时物联网技术在智慧校园中应用中占据很重要的地位,采取智能化的管理模式,对图书馆资料数据化,可以快速的找出你需要的图书资料,使得借阅图书可以更加方便,使得图书管理高效化。 (三)智慧消费

校园一卡通是物联网技术的应用,将饭卡、水卡和借阅卡集合在一起,方便师生的生活学习,可以将用户的消费信息,学习情况进行记录,便于我们了解自己的消费情况,也可以帮助我们进行财务管理。

五、结论

将物联网技术运用在智慧校园中,使得校园管理更加科学合理,将学习扩展到课堂以外的地方,创新传统教学,使学习更加有趣、智能,在潜移默化之中提高学生的创新能力,提高学生的综合能力。在智慧校园中,智能化的环境下,学生可以通过多种方式进行学习,将学习渗透在各个方面,同时提高教学水平。

参考文献

[1]李胜,呼家龙等.RFID智慧校园安防管理系统研究与应用[J].现代教育技术,2013(3).

[2]贺志强,庄君明.物联网在教育中的应用及发展趋势J.现代远程教育研究,2011(2).

[3]姚衡.物联网技术下智慧校园的建设研究 [J].计算机与网络.2018(04)

篇5

关键词:智慧校园 云计算 物联网

中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00

随着高校教育信息化的推进,信息化建设进入了新的发展阶段。智慧地球、智慧城市、智慧校园、智能医疗、智慧交通、智能家居的建设都如火如荼的进行中,智慧校园成为教育信息化建设的重要组成部分。高等学校也应该抓住机遇,围绕“智慧”理念,打造智慧、平安、和谐的校园。智慧校园,重在智慧,是在数字校园的基础上逐渐演变出来的,数字校园以数字化信息和网络为基础组建的数字资源优化共享的虚拟教育环境。随着各方面投入的逐渐增多,数字化校园在给广大师生带来便利的同时,实际应用尚未达到预期的效果。因此,智慧校园从数字校园基础上进一步升级,充分利用原有平台,同时又有自身特点,即:要有统一的基础设施平台,能保证有线和无线双网覆盖;要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。

1 智慧校园概念及特点

智慧校园是近几年的一个新概念,传承了数字校园,智慧城市的新方案。严格意义上讲,国内高校尚未真正实现智慧校园,但是随着投入力度的不断加大,高校也正逐步想智慧校园迈进,以期提供更好的校园环境。智慧校园的应用要依赖云计算和物联网等技术的广泛推广,以此为依托将教育成果,图书资源以及科研项目等进行整合,从而在全校范围内实现教职工,学生的交流以及学校内部资源的交互,使得各项应用灵活便捷,实现了智能化的校园服务管理模式。具体的应用过程中,需要在教学楼、图书馆、实验楼、食堂等与师生密切相关的场所按照智能传感器,通过网络连接形成“物联网”,最终实现系统互联,资源整合。智慧校园在特征上讲,有三个核心亮点:一是作为一个综合信息服务平台,它提供的是个性化定制式服务;使广大师生能全面感知智能服务;二是信息服务通过互联网的桥梁,能更便捷地融入到各个领域,各部门实现互联和协作;三是智能化的服务平台,让每个体验者都能以全新的模式体验智能服务,同时能为学校和外界提供相互交流和相互融合的平台。

2 智慧校园的关键技术

2.1 云计算

云计算是一个近几年定义的新概念。从技术层面来讲,云计算有创新但不是全新的概念,它整合网格技术、数据虚拟化以及并行运算等多项技术,重新定义的一种新模式。云计算的定义可划分为很多种,但是从基本原理上讲大致相同, 云计算是利用网格技术使计算可以分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。简单的来讲,就是用户只要可以联网,就可享受服务,任何联网的应用,都具备成为云计算平台的潜力;多个用户可以分担超级计算机成本,大大节省开支;用户利用云计算平台所提供的计算能力,并且充分计算机的计算能力,开发个性化的应用。由此延伸的云物联、云安全以及云存储等可以在校园建设上大显身手。

2.2 物联网技术

物联网,从字面上讲是万物相联的互联网。它是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现远程管理控制和智能网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。

物联网具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。在具体的物联网应用上主要依靠三项关键技术:(1)传感器技术,通过计算机处理把模拟信号转换为数字信号;(2)RFID技术,它融合了无线射频技术和嵌入式技术,在自动识别、物流管理中应用广阔;(3)嵌入式系统技术,综合软硬件技术,集成电路技术和电子应用技术为依托,接受到信息后进行快速处理。物联网技术实际用途主要在智能标签和智能控制,实现远程操作和控制。在物联网中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,学校可以以更加精细和动态的方式管理日常教学工作,达到“智慧”状态,提高校园工作水平,改善学校服务管理能力。

3 结语

智慧校园的发展依靠云计算和物联网技术,为学校的日常教学和管理服务工作提供了很多方便。它在数字化校园的平台上提供更加丰富的资源,为移动互联校园资源提供了良好的技术支持。由于智慧校园属于新技术的探索和学习,就学校而言则是机遇与挑战并存。随着时代的进步,云计算和物联网技术的研究将日臻成熟,在学校中已经建设好的数字化校园的基础上,分步骤的建设,最大限度地节约成本,提倡绿色节能减排的风气,为学校师生和管理者的个性化需求提供相应的应用。使智慧校园争取早日成为教育教学领域特色的信息化旗帜,开创新时代教育新篇章。

参考文献

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[3] 林成.智慧校园及其相关技术探析[J]中小企业管理与科技(下旬刊),2013(3):210-211.

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关键词:物联网 培养模式 校企合作与共建

中图分类号:G712 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.149

1 行业背景

从“智慧地球”到“感知中国”,“物联网”成为全球瞩目的关键词,新生事物一旦出现,发展是势不可挡的。物联网是世界信息化发展新的推进,是互联网应用的推广和深化,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。目标是实现一个智慧化的世界,让生活更舒适、生产更高效。信息的交互,不再局限于人与人。预计到2020年,500亿个智能物体(smart things)将连接到网上(人均6个),物联网试图实现人类居住空间的“可知、可思、可控”。可知,知道周围的情况;可思,能够对知道的信息进行智能化分析、综合与决策;可控,能够根据感知信息及智能分析对周围进行优化响应与影响。互联网把人类社会带入了“信息时代”,而物联网的使命则是要把人类带入“智慧时代”。

物联网作为国家十二五期间重点发展的新兴产业之一,近两年发展速度迅猛,在2012年,中国物联网产业市场规模达到3650亿元,比上年增长38.6%,预计至2015年,中国物联网整体市场规模将达到7000亿元,年复合增长率超过30%。各省都高度重视物联网产业的进展,把物联网相关产业和技术运用纳入省“十二五规划”,积极打造“智慧城市”。受政府政策推动作用的影响,国内已有50多个城市提出智慧城市建设,并有28个城市出台具体建设规划及行动方案,将进一步推动物联网的应用。

物联网产业规模巨大、带动力强,已成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点,物联网对加快转变经济发展方式具有重要推动作用,是国家战略性新兴产业的重要组成部分,国家《物联网“十二五”发展规划》确定了9个重点发展领域,分别是:智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。物联网的发展,已经上升到国家战略的高度,必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持,进入科技产业化的过程中。在深圳第十三届高交会上专家指出,物联网产值将为互联网30倍,未来人才需求量巨大。

目前,物联网产业市场特征总体处于起步阶段,规模化发展估计还有一段时间。物联网产业的发展不是单靠行业、教育、政府哪一方面能够推动的,必须是国家政府主导驱动产业发展、行业应用引导产业发展、公共服务行业(如安防、电力、交通、物流、医疗、家居)优先带动发展。物联网的发展,必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持,进入科技产业化的过程中。市场力量正在加快进入物联网产业。

2 物联网人才需求

产业规模的高速扩展必然带来人才的短缺。更何况物联网专业跨电子、通信、计算机等多个学科领域,寻找多学科都懂的高复合型人才难上加难。通过广泛物联网相关企业调研了解到,企业的技术开发人员仅占30%,需要大量的项目工程实施及维护人员。物联网人才资源紧缺,呈“金字塔结构”的人才资源结构,塔顶部分由领军人才、专业技术人员组成研发团队,底部是众多技术人员和技术操作人员组成应用、服务团队。因此,需要培养大量具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型人才。

随着全球范围内物联网的快速发展,物联网渐渐成为热门专业,也给教育带来了巨大机遇。截至2012年,全国本科已有近百所、高职有近70所开设,各类院校纷纷申报物联网新专业的情况还在继续,物联网教育市场逐渐变大、变热。

3 物联网教育面临问题

信息技术的发展可以说是瞬息万变,也给计算机类专业的建设带来许多困难,人才培养方案总是不能完善、适应社会需求方面总是不尽人意。各类院校的物联网专业大都是计算机相关专业基础上开设的。计算机类专业目前存在的一些问题主要表现在:与市场接轨不够,人才培养定位不准,培养目标不突出。人才培养与市场要求有所脱节;培养学生社会认可度不够;教学实践环节差,技能训练不够;师资培训投入不够,师资培养缺乏针对性、连续性、有效性;理论水平、实践操作技能和工程实践能力有待提高;实验实训条件有待完善与加强;校企合作不够深入,多数局限于向企业输送“实习人员”;科研能力薄弱,科研没有起到推动专业发展应有的作用。

蒸蒸日上的物联网产业给物联网教育带来机遇的同时,也给物联网专业培养带来新的挑战。物联网应用是跨专业、跨学科、高难度、深层次的应用,需要计算机、电子电工、通信、自动控制、软件、管理工程等多个学科的融合。因此,物联网专业教育对师资要求高,由于跨专业,跨学科,需要学习、补充新知识,师资培养有一个较长周期。物联网工程实践性强,对实验设备要求高,学生培养成本高,培养成熟的技术人员周期变长。目前物联网专业教育处在四缺状态,缺教材、缺师资、缺设备、缺经验。

因此,高职物联网专业人才培养再按照传统模式,很难做到更好,并且需要投入巨大的人力物力。探索校企合作与共建的人才培养模式是势在必行。

4 校企合作与共建模式

物联网人才的培养对物联网产业的发展具有重要的支撑和引领作用,而物联网行业对从业人员的专业和经验要求很高,物联网人才市场需求虽然很大,但综合人才却十分缺乏。为弥补物联网产业发展带来的人才缺口,需要培养大量具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型人才,为适应信息类物联网应用技术发展的需要,进一步加强校企合作,充分发挥双方各自的优势,实现互惠互利、资源共享,加快物联网人才的培养。

4.1 共同制定人才培养方案

物联网应用领域广博、技术精深,各高职物联网专业的建设应该结合区域经济和学校自身特色,实施校企合作与共建人才培养模式。学校深入了解企业需求,进行广泛的物联网人才需求调研,校企共同分析岗位职业能力,抽取出高职学生能胜任的岗位职业能力,按照企业需求,校企双方共同制定物联网应用技术专业人才培养方案。

4.2 共同参与培养过程

根据人才培养方案要求,确定教学实施安排。理论课原则上在校内由专职教师完成。校企共同实施实践教学部分;企业给学校师生提供实践实训机会;共同制订考核标准,对学生学习及实践技能进行考核。学生毕业后优先到该企业就业。

4.3 校企共建实验室

整合教育资源,集中校内优势资源,优化教学资源配置,建立校外企业实践基地、校内技术公关研究室。校企共建物联网实验实训室,除满足专业教学外,重点突出学校自身特色和行业优势。协商物联网企业将部分体验设备放在学校,学校给企业冠名。企业不用占场地,学校还能用于教学。共建国内某行业领先水平的实验实训室,企业承揽相关项目时,可带客户来学校参观。也可以为教师、学生物联网创新应用提供实验支持。

4.4 师资队伍共建

为培养工程实践能力强、具有创新能力、研究型工程师素质的教师队伍,学校定期组织老师参加物联网相关培训。安排老师到物联网企业锻炼是很好的举措;企业为学校提供机会让老师在企业挂职锻炼,并为企业发展建设提供规划策划、管理咨询等方面的服务,配合企业做好职工教育培训工作,提供新职工岗前技能培训、职工岗位技能培训、新技能新技术培训和技能大赛赛前培训等。学校可邀请或聘任企业的管理人员、专业技术人员担任特聘教授或实习指导教师,为学校专业建设、人才培养、课程改革等提供建设性意见。通过师资队伍共建,使老师能把握市场、提高科研能力和社会服务能力,也提高了企业员工的整体水平。

4.5 共同组建科研创新团队

校企共同组建科研创新团队。学校选派优秀教师和业务骨干参与企业科研项目论证、技术援助和学术研讨。校企双方就有资源互补优势的研发项目开展联合攻关,并联合向政府有关管理部门申请相应的科学技术研究经费。

4.6 共同实施企业项目

物联网产业的蓬勃发展,使物联网企业人力资源紧缺状况凸显,各种领域的物联网应用逐渐铺开,物联网工程实施人手不够。学校有丰富的人力资源,学校可选派老师和一些优秀的学生参与到企业的项目实施过程,独立承担或协助完成相应的任务。以项目的实施驱动校企合作的深入。为企业解决了廉价劳动力问题,学生、老师也得到了锻炼,对学校、学生、企业都是有益的。

5 结束语

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当不少人还停留用QQ聊天打游戏的阶段时,安玛思已经开始用它来操控各种智能设备了。在InfoComm China 2017展会上,安玛思工作人员熟练地用手机向记者演示QQ如何实现安玛思教育方案的应用。

首先打开QQ进入“我的设备”,找到“教育解决方案”,之后轻轻点击,教育操控界面出现。在此可以详细的查询学校各个教室的设备使用情况,如投影机是否在使用、灯光开启或关闭、空调运行与否、是否有人等等。

继续点击其中一个教室投影机图标后,即可进入下级菜单,进行如开关机等各种操控。在演示中,记者还发现一个温度计图标,打开后出现的是图文并茂的教室空气质量报告,包括温度、PM2.5、二氧化碳和甲醛浓度等一应俱全。

事实上,这只是其丰富功能的冰山一角,它还可将电视、摄像头、智能家居中控等各种智能相关设备,都变成手机 QQ当中的一个ID,让它们更加方便地与用户进行沟通,这就是QQ物联的魅力。

QQ物联是腾讯基于社交能力提出的帮助硬件企业转型互联网,打造用户智能化生活的物联网项目。它赋予每一个硬件设备一个QQ号,利用QQ的传输通道以及相关能力,实现人与设备、软件、服务的连接、沟通和互动。

如今安玛思已经将旗下所有产品都接入到QQ物联平台,用户不用再被迫绑定专属软硬件,只需手机QQ,就可将以往复杂操作流程变成了简单的用户界面操控,可以应用在各种行业。在本次展会上,安玛思结合QQ物联主要进行了教育和会议方面的应用展示。

虽然安玛思QQ物联方案展示还是第一次,但其很早就已开始布局。去年安玛思(北京)科技有限公司总裁刘家骏就曾表示:在物联网方面,安玛思已经通过配套一些物联网公司云平台,把产品融入到其总体解决方案中,实现物联网应用,成为最终用户进入市场的入口。

另外安玛思还和显示屏公司合作,为商业和酒店显示屏提供嵌入式控制系统,并用物联网平台来控制。“让中控走进千家万户,不仅要靠专业,也要看对用户来说有多容易用。2015年以来,触摸屏整体销量都在下跌,因为显示端变了。当需求改变时,我们就需要适应这个市场并做出改变。”刘家骏说道。

如果只是简单的与QQ物联结合,那就太小看安玛思了。

经过9多个月的开发,安玛思如今也推出了自有品牌AA智联物联网平台。刘家骏表示,这是一个高效一站式硬件和软件解决方案,可以提供全线技术支持、设计和设置的物联网系统。它能够大范围帮助传统行业实现网际网络化,实现物与物、人与物互联的基础;并提供强大的计算、资产管理、节能、大数据、人工智慧等能力,以及第三方链接云服务器、云存储、云数据库和弹性WEB引擎等。

据了解,安玛思当前的AA智联物联网平台主要具有支援、数据处理、远端和安全四大主要特征。支援方面,通过物联网系统的远程客户端支持技术,可以检查系统状态设备运行状况;数据处理方面,可以进行大数据分析、存储和分层处理,感应数据预测及设备自动化;远端方面,可以进行远程访问,连接到多个网络并控制授权的设备;安全方面,引入网络风险和安全管理,弹性系统,侵入警惕并提供先进的检疫和隔离技术。

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【关键词】物联网 高校安全管理 安全教育 智慧化

高校安全管理和教育好坏是衡量高校安全环境的重要标准,对于日益多元复杂的高校安全环境来说,发展和应用物联网技术是一个值得深入研究的课题。

一、物联网以及智慧化趋势、物联网的概念

中国物联网校企联盟将物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说,当下涉及到信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享,以及中心计算机群也能对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。通过这样一种技术手段,人类就能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,从而提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

二、物联网在高校安全管理与教育中应用的前提条件

物联网时代到来,给高校安全管理与教育带来了千载难逢的机遇,物联网可以将各种事物处于其智能状态下,实现智慧互联,本文讨论的就是高校安全管理和教育如何更好的基于物联网技术紧跟时代,实现智慧化管理和教育工作。

客观方面,首先,高校规模的扩大给安全带来新的压力,校区规模不管扩大,贵重器材、财务增多;社会考生及其培训课程的增多;新建校区位置偏远,周边环境复杂。其次,高校内部改革、后勤社会化,校内人员成分复杂,矛盾激增。再次高校学生的心理健康教育缺失,独生子女自我意识比较严重,抗挫能力欠佳;社会负面网络传播给学生的人生观、价值观带来冲击。

主观方面,大学作为年轻人密集的地方,高级知识人才聚集,在高校安全管理和教育中运用物联网技术,能迅速被师生广泛接受和运用。且目前很多高校都拥有多年的校园安全管理和教育网络建设,已拥有校园网及校园无线网络。这些都为物联网在高校安全管理和教育中的运用提供了前提条件。

三、基于物联网的高校安全管理与教育中应用

(一)应用于校园治安管理方面

可以借助物联网技术对高校校园的安全管理实时进行监控,突破时间和空间的限制,实现全天候、全地域智能保卫。在校园安全预防措施方面,引进物联网技术带来了安防方法的改变,通过射频识别、图像识别、GPS、无线传导网络、遥感技术,结合日常视频监控的系统,全面的校园环境感知、人与物的变化,计算机系统将总结这些感觉信息,处理和及时的提示或报警。例如:将分散在整个校园独立的图像收集点网络,实时远程监控,尤其学生安全全方位监管,实现统一的校园安全监控、存储和管理;在一些特殊校园区域,如湖边、楼顶、校园施工工地等或者校园的一些治安防范盲区设RFID阅读器,当学生进入这些特殊地区时对学生身份进行识别并及时自动发出声音警报,并反应在校园监控系统通知安保人员及时处理;在高校的教学区、学生公寓等限制外来人员进出的地区安装多个感应器,当不能识别人员进入时会实时语音报警并通知校园保卫活公寓管理人员及时处理;这将使得高校的安防管理轻松不少,提高校园安全管理水平,加快突发事故的反应和处理速度。

(二)校园交通管理方面

在学校内部的机动车上安装RFID阅读器,在校园的门口进行识别并控制车辆的进出,将停靠时间、准确停靠地点等信息与管理平台及个人手机绑定;可以通过物联网技术实现校区内车位利用率及车位使用状态的动态管理,对进出学校的所有车辆信息进行综合调度管理。整个校园的车辆进出管理系统实行中央电脑集中监控,并采用红外检测器检测车辆的进出,使用无线发射器和接收器识别登记过车辆的进出信号,使停车管理建成方便,安全,高效的控制体系,还可以通过主机实行联网控制多个门口的车辆统一进出管理情况。

(三)应用于消防安全方面

物联网技术能够全面了解使用单位消防系统的运行状况,实时反馈火灾报警信息,它为消防管理、器材监督工作提供了有力的技术保障。高校里大量的教学仪器和设备存在着分布离散、管理难度大、无专人管理和保养等情况。通过给各类设备粘贴RFID标签或安装传感器,分配专人管理,可以进行统一管理和调度,有效防止仪器设备的丢失及使用率低下等问题。当仪器出现高温、断电等问题时,传感器可以自动报警通知专人处理。在学校人员比较集中的区域安装密集的传感器节点,监测自身周围温度和烟雾浓度等参数变化,通过状态感知模块,采集火灾报警系统运行状况、火灾报警信息及建筑消防设施运行状态等,经传输模块,将信号上传至数据中心,数据服务器对所采集的信息进行归类和处理。一旦出现异常,即可启动喷淋系统,并将所处位置的信息和火势等相关参数传送到管理控制中心,实现火灾的实时报警、准确定位和及时控制。

(四)应用在安全教育方面

改变过去被动、灌输形式的安全教育方式,建立一种智能化、宽松、个性化的学习环境,即泛在学习。这种方式与以前的传统授课不同,通过物联网技术可以根据自己的个性需要,根据自己时间、空间的需要,用不同的方式进行学习,学生通过自己手持或者电脑终端设备,在任何时间、空间范围内学习下载安全知识,与高校安全管理人员互动等。

四、结束语

以上是阐述物联网在高校安全管理和教育中的应用,实际上物联网在高校安全的应用还有很多。笔者认为,物联网技术与高校的安全管理和教育的应用场景及需求不谋而合。应用基于物联网技术的集成信息系统,可以帮助高校建立起无线巡防预警体系,实现对校园 “智能、高效、精确、安全”的一体化管理和控制。可以预见,物联网技术将会在高校安全管理和教育中发挥越来越显著的作用。

参考文献:

[1]变电站综合自动化系统运行分析《科技与企业》,2013年 韦一凡

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关键词:物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0162-03

物联网(Internet of Things,IoT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。

物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域,引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革,成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来,在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下,物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能,众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此,中国传媒大学于2012年通过教育部审批,依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向,成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。

1 课程教学目标

《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣[8]。因此,《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。

2 课程知识体系及内容安排

2.1 知识体系

物联网的架构分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示[1]。

感知层是物联网的“皮肤”和“五官”,用于识别物体、采集信息,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括:RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等;感知层中的人工生成信息设备包括:智能手机、智能机器人等。

网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为:汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理;根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。

应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接,提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成,包括:智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。

此外,涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。

2.2 内容安排

《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示,其中,各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。

物联网概论:物联网发展的社会背景、技术背景;物联网的定义与主要技术特征;物联网体系结构;物联网关键技术与产业发展。

RFID技术:自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。

传感器技术:传感器;智能传感器与无线传感器;无线传感器网络;无线传感器网络通信协议与标准。

嵌入式技术:智能设备的研究与发展;集成电路;嵌入式技术的研究与发展;RFID读写器与中间件软件设计;无线传感器网络节点设计;可穿戴计算研究及其在物联网中的应用;智能机器人研究及其在物联网中的应用。

移动通信技术:通信技术的发展;移动通信技术的研究与发展;3G技术与移动互联网应用的发展。

定位技术:位置信息与位置服务;物联网中的位置服务;定位系统;移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。

数据处理技术:物联网数据处理技术的基本概念;海量数据存储技术;物联网海量数据存储与云计算;物联网数据融合技术;物联网中的智能决策。

信息安全技术:物联网信息安全中的四个重要关系问题;物联网信息安全技术研究;RFID安全与隐私保护研究。

物联网的应用:智能电网;智能交通;智能医疗;智能物流。

3 课程教学方法

自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今,笔者已从以下几方面做了有益尝试,取得了良好的效果。

3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合

翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习,即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式,可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。

在该课程的讲授方式上,笔者尝试引入“翻转课堂”模式,转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式,利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势,使每位同学都有机会走上讲台,轮流充当“教师”的角色,过一把“教师瘾”,从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为:首先,请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象,通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后,请学生自制课件,通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间,其他同学可以随时提问,形成良好的互动效果,极大地活跃了课堂气氛,同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后,由教师点评学生的表现,指出其讲解的优缺点,并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践,笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师,在授课的同时也收获了很多新知识,达到了教学相长的目的。

3.2 教学与科研相结合

教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科,而应以自身的科研经历和科研体会现身说法,以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科,发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展,对于教师来讲,在科研方面需要不断地关注科技前沿动态,及时更新知识,极具挑战性。就笔者而言,由于一直从事数据挖掘领域的研究,在讲授第八章《物联网数据处理技术》时,就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题,以实验中具体的数据、模型为例,为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤,从而进一步加深学生对该技术的理解程度。

3.3 “走出去”与“引进来”相结合

“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等,广结同行,吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验,达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外,还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系,建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线,以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来,获得感性认识,从而加深理解。同时,学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计,不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式,还可以为企业提供专业的人才,拓展学生的就业渠道[13]。

“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台,为学生带来最新的行业发展信息。此外,在教材选择方面,教师应当不局限于国内出版的一些经典教材,还应当广泛引进国外的外文教材,追踪国际领先的前沿技术[14]。

综上所述,文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术,该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程,一切还在逐步摸索过程中,因此,探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。

4 结语

此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限,考虑问题难免有失偏颇,望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师,笔者未来仍然需要逐步沉淀,不断思考、总结、实践,为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。

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[12] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3.

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关键词:智慧服务产业;智慧服务商店;物联网;协同创新

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.213

0 前言

目前,互联网时代开始进入新的历史发展阶段,物联网技术与应用已经成为信息化社会未来发展的新核心。物联网产业的发展主要以信息通信技术为基础,使传统产业在智慧化服务的影响下发生变革。因此,为适应信息社会发展需求,物联网应成为社会各产业协同创新体系的重要发展方向。从而加快社会信息化发展速度,不断推进医疗卫生、公共交通、教育文化等社会服务智能化,为国家竞争力的提升和社会转型发展打下坚实基础。本文就当前社会智慧服务产业中的物联网协同创新体系的构建模式予以探究,并阐述其对社会发展的推进作用。

1 智慧服务产业中物联网协同创新体系的构建模式

1.1 智慧服务商店模式的体系结构

物联网通过充分利用网络的联接性,来满足整个社会对智慧服务的需求。在此前提下,物联网的体系结构根据未来物联网的市场应用、产业结构和服务需求等研究并建立起一个“智慧服务商店”的共享平台,从而更好的为用户提供智慧化服务。智慧服务商店的体系结构主要包括四个虚拟融合平台:异构终端虚拟平台、泛在网络虚拟平台、融合信息虚拟平台和综合服务虚拟平台。这四个虚拟平台构建了相对开放的服务环境,不但为使用者提供更加安全快捷的智慧化服务,同时也满足了不同客户的个性化需求[1]。

1.2 协同创新机制的构建

物联网协同创新创新的主要目的是通过智慧服务平台实现新型产业结构,将传统的产业、学科和技术领域中碎片式孤岛状的闭“环”打造成为物联网产业的三条“链”。这三条“链”分别为:(1)物联网产业链。物联网产业链是在市场需求的驱动下所产生的,其主要包括物联网所有设备的制造者和服务的提供者,通常情况下是由相关产业中具有较强实力的企业作为主导,与其他企业结成一种战略联盟的关系链。(2)物联网学科链。在高校学科建设过程中,不同学科之间存在交叉与融合,多个学科之间互相关联、互相影响,因此形成学科链。随着物联网产业的发展,对高校在人才培养方面提出了新的要求,这也促使高校不断提高教学质量并打造新的学科链,从而满足当今社会高等教育发展的需要。(3)物联网技术链。由于学科链无法直接作用于产业链,而产业链需要满足各种物联网新产品及新服务开发的要求。因此,在学科链的基础上,为实现共同目标,组织不同领域的专业人员协同合作,从而形成技术链。技术链的产生能有效提高科研开发工作的效率,对物联网产业的稳步发展也起到支撑作用。

2 协同创新对物联网技术体系和智慧服务产业发展的推进作用

2.1 推进智慧农业服务产业的发展

在建设社会主义新农村的过程中,应广泛普及先进的信息网络技术,加强地理信息、农作物模型和遥感监测等现代化技术在农业领域的开发与应用,广大农民可以通过这种新型农业信息服务平成网上选种、科学种田及农产品电子商务等现代化农业经营模式,这样能更好的实现农业服务产业智慧化[2]。

2.2 推进智慧交通物流产业的发展

在城市交通物流产业中,智能交通系统不断发展,其中应用比较广泛的是智能公共交通管理系统和智能线路诱导信息系统。为加快智能交通运输发展,应以物联网技术为基础,完善F代化综合交通运输信息体系。同时,在实现航空、铁路、公路和城市交通等跨行业的数据共享方面,也应通过物联网技术来完成信息资源整合和业务协同创新工作,为智慧交通物流产业的发展起到推进作用[3]。

2.3 推进智慧医药健康服务产业的发展

医药服务与公众健康息息相关,为提高对居民和患者提供健康管理的服务水平,医疗机构应重视信息系统的规范化建设,实现各医疗机构之间的资源共享。这样一方面能避免对患者在同一检查项目上进行重复检查的情况出现,不仅减轻了患者的经济负担,同时也减少医疗机构的资源浪费。另一方面还能推进医保与其他业务之间的协同管理,实现患者跨区域治疗的即时结报工作,真正推进智慧医药健康服务产业在实际生活中的应用与发展。

2.4 推进智慧城市建设及综合管理智能化工程的发展

随着社会不断发展,城市建设也开始向数字化方向迈进。为建立完善的城市智能信息系统,应不断推进城市智能卡在不同行业的综合应用,以此实现智能卡在社会保障、医疗卫生、城市交通、公共事业等方面的一体化应用。这样不仅能稳步提高城市智能服务管理水平,更能为居民提供更优质的城市生活感受。

3 结论

综上所述,我国物联网发展的重要思想是依据经济社会的发展需求,通过建设物联网协同创新体系,以保障人民基本利益为前提,完善社会智能化服务产业模式。物联网发展是一项较为复杂的系统工程,虽然其技术体系与产业链已初步形成,但各部门之间的交流合作仍存在严重问题,面对这种情况,各部门需要科学整合资源,加强协同创新,从而形成统一整体,以确保物联网技术和应用能够迅速发展并深化未来智慧化服务产业的机制改革。

参考文献:

[1]杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育,2015(01):77-84+130.